Καλλιτεχνική απεικόνιση του γαλαξία από τον οποίον προήλθαν τα νετρίνα που εντόπισε το IceCube της Ανταρκτικής |Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Μας αποκαλύφθηκαν τα νετρίνα, τα «φαντάσματα» του Σύμπαντος!

Μεγάλης κοσμολογικής σημασίας επιστημονική ανακάλυψη. Ενα προηγμένο όργανο εντοπισμού κοσμικής ύλης, εγκατεστημένο στην Ανταρκτική, «συνέλαβε» τα μυστηριώδη σωματίδια. Κατόπιν εντοπίστηκε η προέλευσή τους σε έναν πολύ μακρινό γαλαξία-μπλάζαρ που απέχει 3,7 δισ. έτη φωτός από τη Γη

την Νοέ 27, 2018

Ονομάζονται νετρίνα και πρόκειται για υποατομικά σωματίδια που καταφθάνουν στη Γη από το Διάστημα. Κάθε δευτερόλεπτο δεκάδες τρισεκατομμύρια νετρίνα διαπερνούν τον πλανήτη μας, κάθε στερεό αντικείμενο, ακόμη και εμάς τους ίδιους, σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός. Επειδή τα νετρίνα δεν αλληλεπιδρούν σχεδόν ποτέ με την ύλη και ακόμη και σήμερα είναι εξαιρετικά δύσκολος ο εντοπισμός τους, ονομάστηκαν σωματίδια-φαντάσματα. Για τον εντοπισμό των νετρίνων έχουν δημιουργηθεί ειδικές πειραματικές διατάξεις, γνωστές ως «τηλεσκόπια νετρίνων», τοποθετημένες βαθιά μέσα σε εγκαταλειμμένα ορυχεία, στον πυθμένα της θάλασσας, αλλά και σε άλλα σημεία που δεν επηρεάζονται από την κοσμική ακτινοβολία.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του εντοπισμού, από τα διαστημικά τηλεσκόπια και τα ειδικά όργανα στη Γη, της προερχόμενης από τον μακρινό γαλαξία ακτινοβολίας εξαιρετικής ενέργειας (Credit: NASA / Fermi and Aurore Simonnet, Sonoma State University)

Μία από αυτές τις πειραματικές διατάξεις είναι εγκατεστημένη μέσα στους πάγους της Ανταρκτικής και ονομάζεται IceCube. Τα τελευταία χρόνια χάρη σε αυτές τις διατάξεις οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να μαθαίνουν κάποια πράγματα για τον μυστηριώδη κόσμο των νετρίνων. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι τα νετρίνα σχηματίσθηκαν αρχικά με τη γέννηση του Σύμπαντος και συνεχίζουν να παράγονται από τα άστρα. Νετρίνα παράγονται επίσης σε πυρηνικούς αντιδραστήρες στη Γη.

Εχει διαπιστωθεί ότι υπάρχουν διαφόρων τύπων νετρίνα και γνωρίζουμε ότι όσο υψηλότερη ενέργεια έχει ένα νετρίνο τόσο πιθανότερο είναι να αλληλεπιδράσει με την ύλη και συνεπώς να απορροφηθεί από τη Γη. Υπάρχουν νετρίνα που όταν πέφτει πάνω τους κοσμική ακτινοβολία μπορεί να έχουν πάνω από ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη ενέργεια από ό,τι τα νετρίνα που παράγονται από τον Ηλιο ή από πυρηνικούς αντιδραστήρες στη Γη. Τέτοια εξαιρετικά υψηλής ενέργειας νετρίνα δημιουργούνται κοντά στη Γη, αλλά οι επιστήμονες εκτιμούσαν ότι κάποια από αυτά μπορεί να φθάνουν στον πλανήτη μας από άγνωστες πηγές που βρίσκονται στα βάθη του Σύμπαντος.

Στις 22 Σεπτεμβρίου του 2017 το IceCube εντόπισε εξαιρετικά υψηλής ενέργειας νετρίνα. Διεθνείς ομάδες επιστημόνων, με δύο δημοσιεύσεις τους στην επιθεώρηση «Science», αναφέρουν ότι εντόπισαν την προέλευσή τους. Πρόκειται για γεγονός εξαιρετικά σημαντικό, αφού ανοίγει νέους δρόμους στη μελέτη όχι μόνο αυτών των μυστηριωδών σωματιδίων, αλλά θα φωτίσει ορισμένες μυστηριώδεις κοσμολογικές διεργασίες και θα ρίξει νέο φως στη λειτουργία του Σύμπαντος.

Οπως αναφέρει σε δημοσίευμά της η εφημερίδα Guardian, η πηγή προέλευσης αυτών των νετρίνων βρίσκεται σε ένα πολύ μακρινό γαλαξία. Πρόκειται για τον γαλαξία TXS 0506+056, που βρίσκεται σε απόσταση 3,7 δισ. ετών φωτός από εμάς και ανήκει στην κατηγορία των μπλάζαρ.

«Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν κοσμικές ακτίνες υψηλής ενέργειας που κινούνται μάλιστα με επιτάχυνση μέσα στο Σύμπαν και η προέλευση τους αποτελεί ένα μυστήριο που αναζητά απάντηση εδώ και ένα αιώνα. To πρόβλημα είναι ότι οι κοσμικές ακτίνες που ξεκινούν από μια πηγή και διαχέονται στο Διάστημα δέχονται διαφόρων ειδών παρεμβολές που κάνει τελικά εξαιρετικά δύσκολη αν όχι αδύνατη την αποκρυπτογράφηση τους» αναφέρει ο Ερικ Μπλάουφας επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ που εργάζεται στο IceCube.

«H ανακάλυψη αυτή στην ουσία μας ανοίγει έναν νέο δρόμο για να βλέπουμε το Σύμπαν, και στην πραγματικότητα μπορούμε να πούμε ότι έχουμε να κάνουμε με τη δημιουργία ενός νέου τύπου αστρονομίας» λέει ο Τζούλιαν Οσμπορν επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Λέστερ που μετείχε στην ομάδα ερευνητών που χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Neil Gehrels Swift Observator της NASA πιστοποίησε ότι τα επίμαχα νετρίνα προέρχονταν από το μακρινό μπλάζαρ.

Τα μπλάζαρ, οι μακρινοί γαλαξίες

Τα μπλάζαρ είναι πολύ μακρινοί γαλαξίες, στους οποίους βρίσκονται κολοσσιαίες μαύρες τρύπες, και των οποίων το φως διαπερνά το εξωγαλαξιακό φως με τρόπο ανάλογο με εκείνον που το φως ενός προβολέα διαπερνά την ομίχλη.

Τα μπλάζαρ είναι γαλαξίες που διαθέτουν γιγάντιες μαύρες τρύπες. Εκεί συμβαίνουν έντονες κοσμικές διεργασίες, όπως η εκτόξευση εξαιρετικής ενέργειας ακτινοβολίας (Credit: JPL / NASA)

Από τις μαύρες τρύπες των μπλάζαρ εκπέμπονται στο Διάστημα απίστευτα μεγάλης ενέργειας ακτίνες γάμα. Σύμφωνα με τους ειδικούς, από τα μπλάζαρ εκπέμπονται φωτόνια με ενέργειες μεγαλύτερες από 10 GeV – ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια των φωτονίων του ορατού φωτός. Η ακτινοβολία γάμα είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που έχει τις μεγαλύτερες συχνότητες. Λόγω της υψηλής τους συχνότητας, οι ακτίνες γάμα έχουν το μικρότερο μήκος κύματος και τη μεγαλύτερη ενέργεια σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Πρόκειται για εξαιρετικά επιβλαβή ακτινοβολία και η έκθεση σε αυτή είναι άκρως επικίνδυνη. Μέχρι σήμερα μεγάλης ισχύος εκρήξεις ακτίνων γάμα έχουν παρατηρηθεί μόνο στα βάθη του Σύμπαντος.

Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι μια τέτοια έκρηξη δεν θα σημειωθεί ποτέ σε κάποια κοντινή σε εμάς περιοχή του Διαστήματος και πολύ περισσότερο ότι το «ωστικό κύμα» της δεν θα φθάσει μέχρι τη Γη, γιατί τότε μπορεί να προκαλέσει ανυπολόγιστες καταστροφές. Οι επιστήμονες για κάποιες από τις μαζικές εξαφανίσεις ζωής στην ιστορία της Γης έχουν υποδείξει ως πιθανό υπαίτιο μια έκρηξη ακτινοβολίας γάμα που χτύπησε τον πλανήτη μας.

Δείτε ένα βίντεο για την ανακάλυψη των νετρίνων από το μπλάζαρ:

Πηγή protagon